1GHz 微波标签 根据工作距离可分为：远程标签、近程标签、超近程标签 工作距离 标签名称
100cm 远程标签 10cm~100cm 近程标签 0.2cm~10cm 超近程标签 根据芯片的类型可分为：存储型、逻辑加密型和CPU 型。 根据读写方式可以分为：只读型标签和读写型标签。 （二）射频识读器 射频识读器是利用射频技术，包括红外线、微波等等携带设备读取标签信 息，或者将信息写入标签的设备，还有能利用管理员账号改变标签内容的设备。 识读器读出的标签的信息通过计算机及网络系统进行管理和信息传输，或者通 过数据库的内容筛选出在位或离位状态，识读器的种类有很多，常见的就是超 市采购使用的手持式识读器，还有长距离RFID 扫描仪器，以及箱式便携计算机 直接识别射频标签。 1 5 常见的频射识读器 （三）RFID 的工作方式 电磁感应方式 微波方式 1 6 1）识读器经过设备里的天线向外发射Radio carrier signal。 2）当射频标签进入设定扫描范围的工作区时，射频标签被激活后即将自身 信息通过内部天线）系统的接收天线接收到射频标签发出的Radio carrier signal，经天线 的调节器传给识读器。识读器对接到的信号进行Demodulation decoding，然后 传输给后台电脑控制器或者后台数据库内。 4）中央控制器根据逻辑运算判断对应射频标签的适用性，针对每一种类型 的标签携载的信息设定做出相应的操作和处理，并发出指令信号控制执行机构 的动作或者明确该数据的状态。 5）执行机构按电脑的指令动作或给出反馈，或上报数据。 6）通过计算机通信网络将各个监控点连接起来，构成总控信息平台，根据 不同的项目可以设计不同的软件来实现不同的功能。 3 （四）在建立射频识别系统时常见的问题 （一）数据冲突 我们要细化数据的筛选与分工，设立编号时尽量从最大的数据类别开始分 类，从而避免识读器冲突，避免几种标签筛选出同一信息的现象发生。 （二）识读距离 识读器读取信息的距离取决于识读器的能量和使用频率。通常来讲，高频 率的标签有更大的读取距离，但是它需要识读器输出的电磁波能量更大。 （三）行业要求 若将RFID 运用在民航维修上或者运用在工具管理上，一定要满足航空安全 管理要求和航标规范要求，满足工具库房管理要求，符合国家审定标准。 （五）射频识别技术与同级别其他自动识别技术的比较 条码 磁卡 IC 卡 射频识别 信息载体 纸或物质表面 磁条 存储器 存储器 信息量 小 较小 大 大 读写性 只读 读/写 读/写 读/写 读取方式 光电扫描 磁电转换 电路接口 无线通信 人工识读性 受制约 不可能 不可能 不可能 保密性 无 一般 最好 最好 智能化 无 无 有 有 3 韩海强.基于RFID 的公交多功能自动报站系统[J].《中国优秀硕士学位论文全文数据库》,2009,(01):- 1 7 受污染/潮湿 影响 很严重 可能 可能 没有影响 光遮盖 全部失效 没有影响 方向位置影响 很小 单向 没有影响 识读速度 低(约4S) 低(约4S) 很快(约0.5S) 识读距离 近 接触 接触 远 使用寿命 较短 短 长 最长 国际标准 有 有 不全 制定中 价格 最低 低 较高 较高 8 三、基于RFID 的智能化航空维修工具管理 （一）智能工具管理系统 RFID 集成应用过程中，操作人员按照要求，在周转箱内放入一定数量的工 件，并把 RFID 标签（含批次信息）设置在周转箱上，操作人员还要携带与之 相对应的班组卡标签，假使其在工件缓冲区 RFID 探测范围内，无论班组信息， 还是工件信息卡都能够被自动识别出来，并在信息系统中对数据进行导入。 4 1.智能工具库房 将RFID 技术运用到工具库房内，使工具管控更为方便，在以往，工具管理 都为纸质版登记，借用时也需要一件一件的确认，非常的麻烦。 基于RFID 的智能化航空维修工具则是在原来的工具的基础上，将射频标签 已粘贴或者嵌入的形式安装在工具内（智能工具），通过编程将不同类型的工 具做好分类，由人工划分库房区域，并设立不同的区域编号和架位号，形成独 特的代码。例：所属公司代码为：A，通用工具库房编号为：TY，英制梅开扳 手架位为：01，架位第一层编号为 01。有一把 3/8 英寸的梅开扳手在这层架位 上编号为04 的槽内，那该工具的编号为：ATY010104。将该工具的编号在管理 系统中录入，配上该工具的件号、序号、生产厂家资料形成一张“身份证”， 该工具只允许有授权的工具设备管理员将其移除架位或更换架位，但是同一位 置的编号不会发生改变，除非该公司调整工具库房的架位，则对应编号就会改 变。在设置完单一编号后再规定架位编号，还是同上的例子，该架位第一层编 号就为：ATY0101，该架位编号为：ATY01，通用工具库房编号则为：ATY。 将数值整体录入数据库后，该系统会生成现智能工具库房的数据库，在人 员领用时只需出示授权二维码，工具设备管理员扫描该维修人员的二维码，则 显示该维修人员的工具借用情况，再通过该维修人员的需求，领取对应的工具， 将携带RFID 标签的工具靠近识别器读出该工具信息，则此工具代表已经借出， 维修人员需确认该工具的完好性、可用性以及计量工具、专用工具的有效日期。 智能工具库房在得到工具借出指令后，自动将数据库中的数据转移到借用 人名下，借用人可以通过移动终端查看自己借用的工具清单，以方便在参与维 修工作时清点本人工具。当手持终端升级之后，维修人员可以通过设置工具丢 失警报功能，开启后，当工具不在指定存放区域的时候就会发出警报提醒工作 人员及时清点工具，以及将闲置的工具及时摆放回原来的位置。 4 叶耀祖，雷利.基于 RFID 的智能化航空维修工具管理系统探索[A].科技创新与应用，2019-08：191-192 9 同时，智能工具库房可以配合上运输机器人，在管理员发出领取指令时， 指令端将信息传递给运输机器人，机器人到指定位置架位前领取该项工具，工 具会从架位上自动传送到机器人的存放盒内，再运送到领用台。智能工具库房 真正做到信息化，技术化，做到减少人力的投入，同时加快工作效率。 智能工具库房具有五个特点：1.快速普查，手持设备搭配专属APP，简单易 用，只需要三分钟就能完成以往需要30 分钟的工具借用；2.工具预防超期，实 时掌握库房内工具时控信息，拥有超期预警功能；3，拓展性强，采用模块化、 标准化的设计方法，符合国家标准，可对接各航司自有系统；4.使用寿命长、安 全性高，RFID 标签存储容量大，信息安全性高，应用于粉尘、油污等高污染环 境，而且使用寿命长；5 可视化监控，可视化展示库房内工具布局以及件序号信 息，让工具尽在掌握。 2.智能工具箱 将RFID 技术运用到工具箱内，工具箱摆放在智能工具库房指定位置，也有 专属编号。与工具库房不同的是，工具箱具有快捷、多功能、多样化、方便运 输等等多种优点。智能工具箱分为：移动工具库房、专用工具箱、航空器携带 工具箱等等。 移动工具箱也分为车辆拖拽式大型工具箱，此工具箱等同于一个移动库房， 适合在偏远机位执行航空器大型排故工作，需要用到的工具种类繁多。该工具 箱内配备的工具可以根据 PPC 下发的任务类型，由 GSE 工程师提前准备好所有 用到的工具，将所有工具编号打包转移到该工具箱内，再由维修人员发料该工 具箱即可。该设备携带RFID 识别功能，自动识别工具是否在对应位置，已经人 员领用情况，大数据可以提供给工程师们制作大项工作执行单卡、标准作业书 10 等等。移动工具箱在人员执行完工作后也可以自动清点所有工具是否齐全。而 小型的移动工具箱则配备了维修例行工作时所用到的一系列工具，如通信耳机、 对讲机、手电。指挥棒等等，例如航线工具箱，里面配备了许多用电的设备， 而工具箱则自带充电卡槽，满足其可持续使用，当工具箱电池电量不足时，有 灯光与声音提醒工具设备管理员对其进行充电。工具箱内还配备一些用的最多 的工具，例如内六角套装、快卸螺刀以及配套的螺刀头等等，这一个工具箱就 满足维修人员执行一次普通的航前、短停还有航后工作，工具箱本身也足够坚 固可以当做一个平台，例如A320 飞机，普通一米七五的工作者执行例行航后时 需要借助移动梯架来安装起落架安全保护套和皮托管保护套，这些部件距离地 面有一定高度，普通人不能站在地面上能接触到，这个工具箱也可以起到梯架 的作用，减少了梯架剐蹭飞机的可能。而像现在国内所有民航客机在航后都需 要执行发动机滑油勤务工作，滑油罐子也需要用专门的开罐器打开，所以在工 具箱内也配备了滑油开罐器，该工具由于长期接触油液，贴普通的RFID 标签可 能造成腐蚀或者脱落，则我们需要联系生产厂家将RFID 芯片嵌入工具内，而此 类工具都是无时效性，一直使用到报废，等报废后由厂家回收做二次处理。 专用工具箱与移动工具箱类似，但是在航空维修过程中有许多特殊工作， 也会用到许多特殊工具，像更换机组氧气瓶，维修手册明确指出：执行此项工 作的工具必须干净整洁、不能有油液或其他化工品，否则可能导致维修现场发 生爆炸，那我们就需要配备换氧工具箱，里面的工具只允许执行换氧工作，借 用改工具箱的维修人员必须具备更换氧气瓶的资格系统才会给其发料，在终端 点击开始工作，需要上传换氧气瓶周围现场的照片已经检验员确认后，工具箱 才能打开，在执行完毕之后，必须将工具放回工具箱，若放回的工具和工具箱 内原有的工具不同，则工具箱会发出警报，提醒工作者及时纠正错误，防止造 成更大的麻烦。 而航空器携带工具箱则涉及到外站飞机AOG，在当地没有维修保障基地，解 决了维修人员无法携带大量的工具而设计的一种，工具箱本身带有系留装置， 配合飞机货舱的地锚，能确保在长途飞行内不会因为颠簸而造成工具损坏。机 载工具箱满足了应急情况下的常用设备以及有一定的储物空间，可以根据不同 的故障装载不同的工具。所有工具在长途运行时只能存放在货舱内，运输时出 具非危险品证明。该工具箱也具备了其他智能工具箱的所有功能，特别是在执 行重要航班保障的时候，能协助维修人员做到不出任何差错。 3.智能工具 智能工具则是满足维修人员使用该产品达到其目的的工具，且该工具配套 智能工具库房和智能工具箱，生产厂家在生产工具时通过粘贴、嵌入、铆接等 工艺将不同类型的RFID 标签与工具相结合且不影响该工具的工艺指标、强度、 11 精准度、使用寿命、行业标准等。而出厂时的标签数据为出厂代码，运营人通 过厂家提供的出厂信息注册完整标签内的数据，形成完整的工具设备数据库， 满足日常中的一系列维修工作。 如意大利NGWay 公司开发了基于RFID 的工具管理系统，此系统不仅实现了 工具的可视化管理，而且还拥有工具找回功能，通过 ToolCheck 软件可以显示 工具借还人员的工作地点和维修任务。当发现工具丢失时，将阅读器切换到 Griger 模式可以接收到嵌入在工具里的RFID 电子标签发出的信号，阅读器距离 工具越近接收到的信号越强烈，从而实现工具定位。空客公司在2000 年开始测 试使用RFID 系统识别和跟踪借给航空维修中心的工具，使得工具检测时间减少 25%，并能够进行自动工具校准，工具租赁服务得到很大的改善。 5 智能工具的出现，将极大的改善现在维修环境，拥有RFID 设备的工具将解 决工具随航空器上天的事件发生，而飞机放行人员也无需再询问每个工作者是 否所有工具都齐全。通过后台数据库可以搜索当日航班的所有维修计划，而维 修计划又能将所用到的所有设备录入系统，工作者依据系统给出的工具借用对 应的工具，工具发生离位时，智能库房的数据库将此工具标为借出状态，再通 过借用人确认，将该工具精确的绑定至该工具使用的飞机号，则此时该标签的 状态就从工具间转移到维修人员手中。维修人员开始执行工作，该工具从智能 工具箱内拿出，则该工具标记正在使用，直至维修人员将其放回工具箱内，后 台则将其标位可控状态，此时RFID 标签作为类似临近电门的作用，使得飞机放 行环节成为一个闭环。此时放行人员就可以执行放行检查单中的工具确认，确 认所有工具都已经确保在位，完好。 若维修人员发现工具失控的情况，在手持终端上打卡工具扫描的功能，设 定一个数值，如工具靠近终端 5 米，则如果工具超出 5 米范围，则终端会发出 警报，则当终端靠近，工具进入范围，则维修人员就可以在对应的范围内找到 工具，所以贴了RFID 标签的工具还具备丢失找回功能，一举多得。 4.智能工具系统的弊端 这套系统仅仅停留在理论环节，如果要开发出来，则需要大量的资金来支 持，包括配套的服务器、终端以及专门定制各类配套设备、订制每一种工具， 包括配套的系统等等，需要耗费大量的人力物力去打造，这不是一个飞机维修 厂或者航空公司所能承担的，同时在后期维护方面也需要大量的资源，涉及各 类计算机的维护，如何维持这一套庞大的系统需要走的路还很长。 5 朱新宇，李宝国.RFID 技术推动民航安全高效管理[J].西安航空学院学报，2016（01）：55-59 12 结束语 综上所述，基于RFID 的智能化民航维修工具管理系统在民航维修工作中能 起到很好的效果，大大降低了工具丢失的风险，提高维修人员的工作效率，现 阶段国内春秋航空已经有了类似的工具管理系统，但是RFID 的技术还是不够成 熟，我们所想的好多功能仅仅存在于理论上，如何成为现实，完成一系列配套 的设备，还需要专家和工程师们一点一点的去摸索，去优化。RFID 这个行业的 发展不可能只存在于民航业，包括各行各业我们都可以去探索，去研究，我们 一定能找到最优化的方案。最经济的方案，实现基于RFID 的智能化航空维修工 具管理，虽然现在我国在这方面还刚刚起步，但是我相信在不久的将来，RFID 技术在民航业以至于整个社会将起到不可或缺的作用。 13 参 考 文 献
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